1、双变量导数6大微专题习题汇编(2022届最新整理)一极值点偏移1.(2016全国1卷)已知函数有两个零点.(1) 求的取值范围;(2) 设是的两个零点,证明:.解析:(1)()设,则,只有一个零点()设,则当时,;当时,所以在单调递减,在单调递增又,取满足且,则,故存在两个零点()设,由得或若,则,故当时,因此在单调递增又当时,所以不存在两个零点若,则,故当时,;当时,因此在单调递减,在单调递增又当时,所以不存在两个零点综上,的取值范围为(2)不妨设,由()知,在单调递减,所以等价于,即由于,而,所以设,则所以当时,而,故当时,从而,故2设函数.(1)试讨论函数的单调性;(2)如果且关于的方程
2、有两解,证明.解析:(1)由,可知 .因为函数的定义域为,所以,若,则当时,函数单调递减,当时,函数单调递增;若,则当在内恒成立,函数单调递增;若,则当时,函数单调递减,当时,函数单调递增.(2)要证,只需证.设 ,因为,所以为单调递增函数.所以只需证,即证,只需证 .(*)又,所以两式相减,并整理,得 .把 代入(*)式,得只需证,可化为.令,得只需证.令(),则 ,所以在其定义域上为增函数,所以.综上得原不等式成立.注:上面用了处理极值点偏移的两种常见技巧:构造偏移函数和比值代换.更为本质的判定方法请参阅我的公众号文章Hadamard 不等式与极值点偏移判定定理二切线放缩与零点估计3已知函
3、数在点处的切线方程为.(1)求;(2)设曲线与轴负半轴的交点为点,曲线在点处的切线方程为,求证:对于任意的实数,都有;(3)若关于的方程有两个实数根,且,证明:.解:;. . 设的根为,则.曲线在点处的切线方程为,有,设的根为,则.由于.又,所以.4.已知向量.(1) 若函数有两个零点,求的取值范围;(2) 对于(1)中函数图象上的两个不同的点,记直线的斜率为,证明;.三双变量比值代换5已知函数(为自然对数的底数),为的导函数(1)求函数的单调区间;(2)当时,若存在不相等的实数,使得,证明:(1)由得:,当时,是常函数,不具有单调性;当时,由即可得,由即可得,当时,由即可得,由即可得,综上所
4、述:当时,是常函数,没有单调区间;当时,的单调递区间是,的单调减区间是,(2)当时,由可得;由可得,所以在单调递增,在单调递减,因为存在不相等的实数,使得,当时,当趋近于时,趋近于,所以,所以,即两边同时取对数可得:,即,设,则,且,由可知,而,令,则,所以所以,所以在上单调递减,故,即,所以,则有,即.1.(2022成都二诊)已知函数,其中.(1)若函数在上单调递增,求的取值范围;(2)若函数存在两个极值点,当时,求的取值范围.解析:(1)因为,所以,因为函数在上单调递增,所以在上恒成立,所以在上恒成立,故令,则在上恒成立,所以在上单调递增,故,所以,即的取值范围是.(2),对函数,设上一点
5、为,过点的切线方程为,将代入上式得,所以过的的切线方程为.所以,要使与有两个交点,则,此时有两个极值点,且.,令,则,所以,所以,即所以,令,令,所以在上递增.因为,所以在上恒成立.所以在上恒成立.所以在上递增.,所以当时,所以的取值范围是.四双变量与值域分析6已知函数.(1)若,求曲线在处切线方程;(2)讨论的单调性;(3)时,设,若对任意,均存在,使得,求实数的取值范围.解析:(1)由已知时,故曲线在处切线的方程是,即.(2)定义域为,当时,恒成立,所以在上单调递增;当时,时恒成立,时恒成立,所以在上单调递增,在上单调递减;综上述,当时,在上单调递增;当时,在上单调递增,在上单调递减.(3
6、)由已知,转化为在的值域和在的值域满足:,易求.又且,在上单调递增,故值域.所以,解得,即.8已知函数.(1)求的单调区间;(2)设,若对任意,均存在使得,求的取值范围.解析:(1).当时,在区间上,;在区间上,故的单调递增区间是,单调递减区间是.当时,在区间和上,;在区间上,故的单调递增区间是和,单调递减区间是.当时,故的单调递增区间是.当时,在区间和上,;区间上,故的单调递增区间是和,单调递减区间是.(2)设,为增函数,由已知,.据此可得.由(1)可知,当时,在上单调递增,故,所以,解得,故.当时,在上单调递增,在上单调递减,故.由可知,所以,综上所述,.五 双极值点问题9.(2022佛山二模)已知函数.其中为自然对数的底数.(1)当时,求的单调区间:(2)当时,若有两个极值点,且恒成立,求的最大值.解析:(1)对求导得 当时,当,即,;当,即,;故当时,的递增区间为,递减区间为.(2)当时,由(1)知令,则的两个不等实数解为故 即(或)故不等式恒成立恒成立(*)由于,故,故(*)恒成立令 则 是上的增函数,即最大值为.六 双变量同构10函数,. 若存在,有成立,则的最大值为( )A B C D解:另一方面,由于可知,且在上单调递增,由于,故可知.则,最后,令可知.选C